Processamento das imagens obtidas pelo VANT

As imagens RGB de 640x480 obtidas pela câmera FLIR C2 apresentaram resolução suficiente para a geração do mosaico de toda área (Figura 11). A resolução espacial do mosaico obtido foi de 15,9 centímetros por pixel, detalhando bem a área imageada e facilitando a detecção de pontos

de controle em solo para o georreferenciamento. Este ortomosaico foi necessário para o georreferenciamento das imagens multibandas RGB e termal.

A câmera FLIR C2 apresentou boa qualidade no imageamento termal dos talhões, mesmo com uma resolução de 320x240 pixel por imagem e pontos em que a distância entre o VANT e a superfície era mais elevada, a câmera apresentou sensibilidade para detectar variabilidade da temperatura de cobertura. A Figura 11 mostra as imagens obtidas diretamente da câmera pelo programa FLIR Tools.

Figura 11. Mosaico georreferenciado gerado pelas imagens do VANT.

Figura 12. Imagem RGB à direita e termal à esquerda de uma mesma cena obtida às 10:00 horas.

As imagens termais geradas pela câmera FLIR C2 são obtidas com uma tecnologia da própria empresa, que fazia a junção de imagens RGB e termal, permitindo visualização das imagens com as características e formas da imagem RGB (Figura 12). Essa tecnologia facilitou a identificação dos locais de maior e menor temperatura na imagem. Pode-se notar a imagem termal pela Figura 12 a diferenciação de temperatura entre estradas, solo exposto, plantas e sombreamento, permitindo observar a variabilidade espacial da temperatura de cobertura na área.

Observando a Figura 12, alguns pontos na copa das plantas de café apresentaram uma temperatura mais elevada, uma incidência solar direta deve ter proporcionada a elevação da temperatura de cobertura. Já em regiões sombreadas pelas próprias plantas ou sombreadas por outras espécies de vegetação na região, a temperatura da copa das plantas apresentou valores mais baixos. Como a posição do sol para cada horário de imageamento era o mesmo nas coletas de temperatura em superfície e em voo, o sombreamento não afetou as análises.

Para o processamento das imagens termais foi obtida a matriz de temperatura de cobertura, referente a cada imagem, gerado pelo programa FLIR Tools e transformadas novamente em imagens pelo programa GNU Octave. Nesse processamento não ocorreu a perda de informação de temperatura de cobertura, apenas houve a transformação dos valores em milhar (por exemplo 23,3 foi convertido em 23300).

As características das imagens falsa cor obtidas pela união das imagens RGB e termal foram importantes para o georreferenciamento, tornado possível a visualização e localização de pontos nas imagens termais, geolocando-os em função do mosaico já georeferenciado. A partir da georreferenciação das imagens, os mapas termais foram desenvolvidos e apresentados nas Figuras 13, 14 e 15. A resolução espacial dos mapas teve valores diferenciados por estarem em região de elevada declividades, gerando diferentes altitudes nos talhões estudados. Todos voos foram fixados a uma altura de 50 metros do ponto de decolagem. O primeiro talhão, que estava mais próximo do local de decolagem, apresentou resolução de 16,1 centímetros por pixel. O segundo talhão apresentou uma resolução de 18,1 centímetros por pixel. Já no terceiro a resolução foi de 21,4 centímetros por

pixel. Essa diferença se deu devido a diferença de altura do VANT em relação ao solo para cada talhão. Somente para o primeiro talhão a distância entre o VANT e o solo ficou próxima ao valor programado de 50 metros. Com a declividade local, os outros talhões apresentaram uma distância vertical maior do que a altura de voo programada.

Figura 15. Mapas termais gerados para cada Talhão às 16:30 hs.

Os mapas termais gerados para o primeiro talhão apresentaram erro no mosaico para todas as três coletas de imagem realizadas (Figura 13, 14 e 15). A falha na aquisição de algumas imagens comprometeu a geração do

mosaico desse talhão. O sinal emitido pela controladora do VANT para o acionamento do servo que disparava a câmera pode ter falhado, não ocorrendo a aquisição de algumas imagens pela câmera. Uma possível solução para o problema seria o aumento da sobreposição das imagens, assim a perda de alguma imagem poderia não ser crucial na geração do mosaico de toda área. Uma outra possibilidade seria aumentar a altura de voo, aumentando a área imageada em cada imagem, porem essa solução provocaria uma diminuição na resolução das imagens. Como as imagens termais geram a temperatura por pixel, a geração dos mapas pelo programa QGIS pelo método de Raster virtual não necessitaria de imagens com grandes sobreposições, apenas o suficiente para a ligação entre elas.

As falhas na geração do mapa de temperatura de cobertura (Figura 13, 14 e 15) comprometeram a análise para as zonas de manejo do primeiro talhão. Entretanto, a identificação da variabilidade de temperatura assim como a comparação com os dados em campo não foi prejudicada, já que grande parte dos pontos coletados estavam presentes na região que foi imageada. A geração do modelo digital de elevação também não foi comprometida, já que as imagens para a geração do modelo foram obtidas de outro voo, assim como foi feito para o mosaico da área dos três talhões.

Os talhões 2 e 3, Figuras 13, 14 e 15, respectivamente, apresentaram pequenas falhas nos mapas, entretanto, isso não comprometeu nenhuma análise. Neste caso não houve falha na obtenção de imagens por falta de comando da controladora. A falta de sobreposição suficiente entre as imagens e possíveis desvios de rota ocasionado por ventos laterais pode ter ocasionado essas pequenas falhas.

É possível perceber a variabilidade da temperatura de cobertura ao longo dos talhões estudados, com grandes diferenças entres os horários imageados. No voo das 10:00 horas da manhã (Figura 13) uma maior quantidade de pontos apresentou elevada temperatura, isso ocorreu principalmente as áreas de solo exposto. Por outro lado, áreas com sombreamento por outras espécies de plantas geraram temperaturas mais amenas. Como nesse horário a temperatura ambiente apresentava valores mais baixos, a incidência solar direta nas folhas provocou uma grande variação na temperatura resultando em valores mais elevados de temperatura

de cobertura. Em contrapartida, em momentos da ausência de sol encoberto por nuvens a temperatura caia drasticamente. Por esse motivo, recomenda- se realizar a coleta de temperatura da copa das arvores em pleno sol ou em condição de cobertura total de nuvens para todos os pontos e em todos os horários, evitando a variabilidade de temperatura de cobertura causada pela variação da condição climática.

As temperaturas pela câmera termal FLIR no horário das 14:20 hs (Figura 14) apresentaram valores mais próximos com o esperado, obtendo temperaturas de cobertura mais elevadas em locais mais abertos e temperaturas de cobertura mais baixas em locais com vegetação. As 14:20 hs a temperatura ambiente é mais elevada, assim a planta tende a se aquecer, não apresentando grandes diferenças de temperatura em relação ao ar. Esses valores de temperatura pela câmera FLIR das 14:20 hs apresentaram uma melhor variabilidade térmica em suas áreas.

O imageamento realizado às 16:30 hs (Figura 15) mostrou valores mais amenos de temperatura de cobertura em comparação aos outros horários. Nesse momento o sol já estava ao horizonte, encoberto por um morro próximo a fazenda. Com essa situação, os valores de temperatura de cobertura não tiveram influência da radiação solar direta, apenas com temperatura ambiente.